牵引变电所绝缘在线监测系统的研究与实践
绝缘在线监测系统的设计与实现的开题报告
绝缘在线监测系统的设计与实现的开题报告一、选题背景目前，随着电力系统规模越来越大，电力设备的数量逐渐增多，设备绝缘的安全性和稳定性越来越重要。
同时，对于绝缘系统的监测和运行状态也变得愈加重要。
绝缘在线监测系统是保证设备安全运行的关键，它可以实时获取设备绝缘状态的数据信息，根据设定的规则来判断数据是否异常，实现全面绝缘健康管理。
二、研究目标本项目旨在设计和实现一套高效的绝缘在线监测系统，能够实现对电力系统中高电压设备的绝缘状态实时监测、数据采集、异常报警、数据存储等功能，并能对监测数据进行分析，提高设备的安全性和运行效率。
三、研究内容1.系统整体设计：了解电力系统的绝缘工作原理和设备工作规律，分析绝缘监测系统应具有的功能和特点，制定系统设计方案。
2.硬件设计：根据系统设计方案，选择合适的传感器和数据采集设备，并进行硬件的组装。
3.软件设计：根据系统设计方案，开发符合用户需求的软件系统，实现数据采集、存储、分析和异常报警等功能。
4.实验验证：进行系统的场设测试和仿真实验，检测系统的功能和性能。
四、拟采用的技术和方案1.采用MCU 控制器作为终端采集设备，集成各种传感器对设备进行多维度监测，利用不同通信技术如 WIFI、LTE、ZigBee 等与主控系统通讯，实现实时数据采集和传输。
2.利用数据挖掘和统计分析技术对数据进行处理和分析，以便及时和精确地发现异常和故障。
3.使用云服务技术，将数据上传至云端存储，并在任何时间、任何地点进行访问和管理。
五、预期成果本项目的成果是一套完整的绝缘在线监测系统，具备以下功能：1.在电力设备的运行过程中，实时监测设备的绝缘状态，检测设备运行中可能出现的故障和隐患。
2.将数据上传至云端存储，利用数据挖掘技术对采集数据进行分析，提高设备的安全性和稳定性。
3.具备良好的用户操作接口，对操作人员进行合理的指导和支持，提高监测效率和准确性。
六、工作计划1.了解电力系统中绝缘状态监测技术的基本原理和方法：10 天2.细化系统设计要求和功能模块，完成系统方案设计，确定硬件和软件设计的基本方案：30 天3.选择合适的硬件设备和传感器，进行组装和调试；进行软件开发；集成传感器及其电路模块，完成数据上传模块等开发：60 天4.系统实验验证，检验系统的各项功能与性能，调整系统的错误和不足点，并及时优化各项参数及工作要素：30 天5.撰写系统实验报告，以及项目最终报告、系统介绍及演示文档：20 天七、参考文献1.曾结良,张耀,彭亚南. 高压电气设备监测技术现状与展望[J]. 电气创新,2019,6(2): 58-65.2.解卫红,技术[J]. 中电(电子),2020(7): 48-49.3.刘建伟,韩青,郑宇轩,段永伟. 基于实时监测的高压配电设备绝缘在线监测系统[J]. 电力系统保护与控制,2015,43(11): 169-175.4.林京恩,赵品莲. 基于消息队列的数据采集系统设计[J]. 光电编码器,2020,43(1): 115-117.。
变电站高压电气设备绝缘在线监测技术探析
变电站高压电气设备绝缘在线监测技术探析随着电力行业的不断发展，变电站作为电力系统的重要组成部分，承担着输配电、转换电能等重要功能。
而变电站高压电气设备作为保障电力系统正常运行的关键设备，其状态的稳定与安全直接关系到电网的稳定性和可靠性。
对于变电站高压电气设备的绝缘状态监测尤为重要。
本文将就变电站高压电气设备绝缘在线监测技术进行探讨，以期为相关从业人员提供一定的参考。
一、绝缘状况监测的重要性绝缘状况是影响高压电气设备安全运行的关键因素之一。
随着设备的使用，其绝缘老化、污秽、表面放电等情况会逐渐产生，这些因素都可能影响设备的绝缘状态，进而可能导致设备的故障甚至事故发生。
对于高压电气设备的绝缘状态进行实时、准确的监测就显得尤为重要。
传统的检测手段主要是通过定期的绝缘电阻值测量、超声波检测等方法来进行检测，但这种方式存在着检测频率低、难以实现在线监测等缺点。
需要引入更为先进的绝缘状态在线监测技术，以提高检测的精度和准确性，同时实现对设备状态的实时监测，从而有效预防设备事故的发生。
二、绝缘在线监测技术的发展现状目前，针对高压电气设备绝缘状态在线监测技术已经取得了一定的进展，主要有以下几种技术：1. 红外热像技术红外热像技术是一种通过测量物体表面的红外辐射来反映其表面温度分布的技术。
在绝缘状态监测中，可以通过红外热像仪对设备表面温度进行监测，从而间接反映设备的绝缘状态。
通过对设备表面温度异常的监测和分析，可以及时发现设备的绝缘故障情况，采取相应的措施进行处理。
2. 超声波技术超声波技术是一种通过检测物体内部声波反射和透射信号来反映其内部结构和状态的技术。
在绝缘状态监测中，可以利用超声波探测设备内部介质的声波传播情况，从而判断设备的绝缘状态。
通过对设备内部超声波信号异常的监测和分析，可以实现对设备绝缘状态的在线监测。
3. 物联网技术物联网技术是一种通过传感器、通信技术等手段将各种设备、物体进行互联互通的技术。
变电站电气设备绝缘在线监测技术
浅析变电站电气设备绝缘在线监测技术摘要：本文对变电站电气设备绝缘在线监测技术及绝缘维护技术展开了探讨分析，并对在线监测技术的发展方向进行了展望。
关键词：变电站；在线监测；电气设备；绝缘；发展方向1 前言变电站是输配电系统中的重要环节，对变电站中各类电气设备实现状态监测，学习利用国内外的各种先进监测方法和装置，对提高变电站中各主电气设备的运行可靠性，减小设备的运行维护成本，延长设备的使用寿命，减小事故发生率，有着重要意义。
随着国内外一些尖端技术如传感技术的发展、红外线技术和计算机信息技术的日益成熟，在智能化理论如神经网络和专家系统的基础上，组成了更高层次的电气设备在线监测系统，使系统向着智能化的方向发展，使设备的故障率进一步降低。
从技术上看，一般的预防性试验电压远远低于运行电压，预防性试验所测结果不如在运行电压下在线监测的结果符合实际，往往不能发现绝缘缺陷；绝缘故障总是有一定的潜伏和发展时间，而预防性试验是定期进行的，不能及时准确地发现故障，造成漏报或误报。
从经济角度看，定期的电网停电试验会对国民经济造成一定损失，定期大修和更换部件也需投资，所以预防性试验不是最经济的方式。
为降低停电和维修费用，人们开始关注在带电测量技术的基础上发展起来的新的监测技术——在线监测，并探索以在线监测为基础的状态维修。
状态维修的基础是在线监测技术。
在线监测的重要特征是监测系统采用高灵敏度的传感器对反映电气设备绝缘在运行中劣化的信息（特征量）进行采集，信息的处理和诊断依赖于具有丰富软件支持的计算机网络。
由于它能够准确地监测运行中设备的绝缘状态，为电力系统的安全运行提供了可靠的保证。
2 绝缘在线监测技术的原理电力设备在线监测技术是一种利用运行状态来对高压设备绝缘状况进行试验的方法，通常一种电力设备的在线监测仪器或系统，由传感器系统、信号采集系统、分析诊断系统组成。
目前常用的传感器有电磁传感器、力学量传感器、声参数传感器、热参数传感器、化学量传感器等；信号采集系统是将传感器得到的模拟量转换成数字量进行传输，应用数字滤波技术对采集到的信号进行滤波处理，抑制和消除外界干扰和背景噪声，提取真实信号，并进行信号的还原，光电传输和光纤传输的引入有效地解决了高压隔离的问题；分析诊断系统对所采集的信号进行分析、处理和诊断，得到监测电力设备绝缘的当前状况，并根据需要进行绝缘诊断和寿命评估。
牵引变压器绝缘在线监测技术
牵引变压器绝缘在线监测技术 杨志军，张晓辉 2003年第3期5牵引变压器绝缘在线监测技术杨志军，张晓辉摘 要：本文针对铁路牵引系统中变压器绝缘在线监测技术进行了分析，并介绍了在线监测技术通过数据的远程传输实现铁路牵引供电系统管理综合自动化的方案。
关键词：变压器；局部放电；在线监测Abstract:：The article analyzes the traction transformer insulation on-line monitoring technique for railway tractionpower supply system, and introduces the realization of integrated automation plan for management of railway traction power supply by means of remote transmission of data on basis of on-line monitoring technique.Key words: transformer; partial discharge; on-line monitoring中图分类号：U224.2+2 文献标识码：B 文章编号：1007-936X （2003）03-0005-031 问题的提出铁路牵引变电所的牵引主变压器（110、220和330 kV ）时有绝缘故障发生，反应出定期预防试验存在明显的不足，具体表现在：①试验需要停电，而许多重要设备不能轻易退出运行。
②停电后设备状态（如工作电压、温度、湿度等）和运行状态不一致，影响判断的准确性。
③由于是周期性试验，设备仍可能在两次试验周期内发生故障。
④破坏性实验及设备的解体检修，都有可能增加设备新的故障点，影响设备寿命。
⑤无法为新的检修方式即状态检修提供全面、及时、可靠的设备状态信息。
变电站高压电气设备绝缘在线监测技术探析
变电站高压电气设备绝缘在线监测技术探析随着电力系统的发展，变电站作为电力输配电的重要环节，其高压电气设备的可靠运行显得尤为重要。
高压电气设备的绝缘故障是变电站设备运行中的常见问题，而且一旦发生故障，可能会导致设备停机，造成不可估量的损失。
对高压电气设备的绝缘状态进行在线监测和分析，可以有效地提前预警故障并加以处理，保障变电站设备的安全稳定运行。
本文将对变电站高压电气设备绝缘在线监测技术进行探析，旨在为相关领域的技术研究和应用提供一定的参考和借鉴。
一、绝缘在线监测技术的重要性变电站的高压电气设备主要包括变压器、断路器、隔离开关、电容器、避雷器等，在运行中会受到高压、大电流、电磁场和环境温度等多种因素的影响，容易造成绝缘老化、击穿或闪络等故障。
一旦发生绝缘故障，可能会导致设备损坏、事故发生，甚至引发火灾、爆炸等严重后果。
对高压电气设备的绝缘状态进行在线监测，可以实时了解设备的运行情况，及时发现并处理潜在的故障隐患，确保设备安全稳定运行，对保障电力系统的安全运行起着至关重要的作用。
绝缘在线监测技术是利用各种传感器和监测装置，对高压电气设备的绝缘状况进行实时监测和分析，通过采集和处理绝缘参数的变化信息，确定设备的绝缘状态是否正常，从而提前预警绝缘故障。
其原理是基于绝缘材料的介电特性，通过监测介电参数的变化来判断绝缘状态。
传感器和监测装置的选择与安装位置，直接影响着监测技术的可靠性和有效性。
（1）电场法：利用电场传感器对绝缘设备的电场分布进行实时监测，通过测量和分析电场的强度和分布情况，判断设备的绝缘状态。
（3）红外热像法：利用红外热像仪对设备的温度分布进行监测，通过分析设备的热像图，了解设备的运行状态，预警可能存在的故障。
（4）超声波法：利用超声传感器对设备的超声信号进行监测，通过分析超声信号的频谱和幅度，判断设备是否存在绝缘故障。
随着科技的发展和应用需求的提升，绝缘在线监测技术也得到了迅猛发展。
目前，国内外已经形成了一系列成熟的绝缘在线监测技术和装置，并且在电力系统中得到了广泛应用。
变电站高压电气设备绝缘在线监测技术探析
变电站高压电气设备绝缘在线监测技术探析
随着电力系统的快速发展，变电站已经成为能源传输和分配的重要节点。
变电站高压
电气设备的可靠性对电力系统的稳定运行至关重要。
由于高压电气设备的工作环境恶劣，
设备绝缘老化导致的故障是造成设备损坏和停电的主要原因之一。
为了提高设备的可靠性和提前预测设备故障，变电站高压电气设备的绝缘在线监测技
术应运而生。
绝缘在线监测技术可以实时、准确地监测设备的绝缘状况，及时发现故障和
隐患，提前采取措施，有效降低变电站设备的故障率。
绝缘在线监测技术主要包括三个方面的内容：电气参数监测、化学参数监测和物理参
数监测。
电气参数监测是通过监测设备的电气参数来评估设备的绝缘状况。
电气参数监测的方
式有很多种，如超声波测量、电容式测量和电阻式测量等。
这些方法可以实时、精确地监
测设备的电气参数，如电容值、绝缘电阻和击穿电压等，从而评估设备的绝缘状况。
化学参数监测是通过监测设备中的气体和水分等化学参数来评估设备的绝缘状况。
设
备绝缘老化会产生一些气体和水分，通过监测设备中的气体和水分的含量和种类，可以判
断设备的绝缘状况。
常用的化学参数监测方法有红外分光法、气体色谱法和水分测定法
等。
物理参数监测是通过监测设备的振动、温度和声音等物理参数来评估设备的绝缘状况。
设备绝缘老化会导致设备的振动、温度和声音等物理参数的变化。
通过监测这些参数的变化，可以及时发现设备的故障和隐患。
常用的物理参数监测方法有振动传感器、红外热像
仪和声音传感器等。
牵引变压器在线监测系统浅析
牵引变压器在线监测系统浅析摘要：牵引变压器是牵引供电系统的核心，其工作状态正常与否直接关系着电气化铁路运输的正常运行。
现阶段牵引变压器的检修普遍采用定期检修方式，通过定期的预防性检修使设备周期性地恢复到接近新设备的状态，防止或延迟了故障的发生，最大限度地保证牵引供电系统运行的可靠性。
但是长期经验也表明这种检修方式也有它的局限性，因此对现行的维修体系进行根本性变革也迫在眉睫，以在线监测为基础的“状态维修体系”逐渐取代“预防性维修体系”成为新的发展趋势。
牵引变压器在线监测及故障诊断技术通过实时或定时在线监测反映设备绝缘状态的特征量，利用“纵比”、“横比”及不断完善的故障诊断系统对变压器运行状态进行诊断，及时反映出绝缘的劣化程度并告警，从而决定设备是否需要停电维修，解决存在的问题从而避免事故发生。
它是实现“状态维修”的基础和关键技术。
关键词：牵引变压器；电气化铁路；状态维修；在线监测一、在线监测和状态维修的必要性和意义现阶段牵引变压器的检修采用定期检修方式，但是长期运行检修经验表明这种检修方式也有不少局限性：一是技术层面的局限性，变压器绝缘的劣化、缺陷的产生有一定的潜伏和发展时间，而预防性试验是定期进行的，常常不能及时准确地发现设备的隐性缺陷，从而发生预试通过后仍发生故障现象。
另一方面，预防性试验的试验条件不同于设备运行条件，多数试验项目是在较低的电压下进行的，另外运行时还有诸如热应力等其他因素的影响，无法在定期试验时呈现，不能及时发现绝缘缺陷和潜在故障。
二是经济性不高，有时零部件的实际状态无需作任何维修而仍能继续运行的情况下就进行大修或更换，造成了不必要的浪费。
还有不恰当的维修，反而可能使设备越修越坏，产生新的经济损失。
三是影响牵引供电稳定，牵引变压器定期检修和试验均需要长时间停电作业，失去了备用功能，若主用变压器故障跳闸，则导致供电中断且短时无法恢复，严重影响铁路运输稳定。
状态检修是指根据状态监测提供的设备状态信息，判断设备是否异常，预告设备故障，并根据故障信息合理安排检修项目，即根据设备的运行状态来安排检修计划，实施设备检修作业。
牵引变电所绝缘在线监测
按监测功能分类
单参数监测 多参数综合监测
按诊断方式分类：人工诊断与自动诊断
电气设备综合在线监测系统
牵引变电所绝缘在线监测
主变压器的绝缘油中溶解气体分析；
主变压器的局部放电量监测及定位； 容性电气设备的介质损耗、电容电流、
电容量的监测；
避雷器泄漏电流的监测； 瓷绝缘子的污秽泄漏电流的监测；
绝缘在线监测的国内外发展概况
国外绝缘在线监测的发展历程
1951年美国西屋公司John S. Johnson提出发电机槽放电在线监测；
20世纪60年代，美国开展了大规模的绝缘在线监测和故障诊断工作，
并开发了可燃性气体总量（TCG）检测装置（气体继电器中的可燃气 体）； 1975年Syprotec公司正式研制成功油中气体分析的在线监测装置；
变压器油中溶解气体在线监测
绝缘故障种类与绝缘油中溶解气体的关系——过热故障
当热应力只引起热源处绝缘油分解时，所产生的特征气体主要是CH4 和C2H4，他们的总和约占总烃的80%，且C2H4所占比例随着故障点
温度的升高而增加；例如 78台高温过热（温度高于700 ℃）故障变压
器的C2H4占总烃的比例平均为62.5%，其次是C2H6和H2。据统计， C2H6一般低于20%；高、中温过热H2占氢烃总量（H2+ C1+ C2）的 25%以下，低温过热时一般为30%左右；这是由于烃类气体随温度上 升增长较快所致。过热故障一般不产生C2H2，只在严重过热时产生微 量的C2H2 ;当故障涉及固体材料时，则还会产生大量的CO和CO2。
能自动连续进行监测、数据处理和存储 具有自检和报警功能 具有良好的抗干扰能力和合理的监测灵敏度 监测结果应有较好的重复性和可靠性，以及合理的准确度 具有在线标定的功能 具有电气故障诊断功能，包括故障定位、故障性质、故障程度的判断 和绝缘寿命的预测等
铁路牵引变电所电气绝缘试验浅析
铁路牵引变电所电气绝缘试验浅析摘要:列车为了方便旅客出行，电器设备是必需的，有了电器设备也就隐含着安全问题的出现，为确保电车正常安全的运行及乘客的人生安全，就要做好电气设备绝缘实验，这也就是此文所描述的重点。
将围绕这一主题从理论到实践详细讲述。
关键词:铁路牵引变电所，电气设备绝缘试验，输电安全一、前言随着科技的发展当今社会的交通工具也也是日新月异，电车也已经不再稀奇了。
电车以快捷，环保，便利等诸多优点为广大乘客所喜爱。
保证乘客的人生安全，是首要任务也是需要严格掌控的，为此做电气设备绝缘实验来检查电气设备的运行状况，防止设备在变电和输电过程中发生故障引起事故，以确保电车正常安全的运行是相当重要的。
二、铁路牵引变电所电气设备绝缘试验的概念1、铁路牵引变电所的职能牵引变电所补充电力动能列车在运行中电能的损失，所以变电所的电力设备的运行不仅关系着电力系统的正常运行，更关系着铁路系统中的人民生命和财产安全。
2、电气绝缘试验的概念电气绝缘试验是电力设备维护的主要方式，目的是发现电气设备存在的绝缘缺陷，在电气设备绝缘试验中，采取保护性和破坏性两种试验方法。
第一种为保护性的试验内容，包括：绝缘电阻、吸收比、极化指数、介质损耗角正切值以及电容量等，是通过较低的电压对设备进行检测。
第二种是基于交流或直流的耐压检测的破坏性试验。
此方法使用高电压，充分模拟电气设备正常运行时的状况，是对电气设备绝缘强度严格的检验，但是同时由于电压较高，也有可能会出现绝缘层被击穿或者损坏的现象。
三、电气设备绝缘试验存在的问题1、电气设备绝缘试验的设备问题目前，电气设备绝缘试验已经拥有了自动化和高效率的实验设备，缺点是这种测试装置造价昂贵，在条件较差的地方整车难以进入现场，在牵引变电所绝缘试验中难以普及。
2、引线所引起的电气试验数据失实问题在对电气设备进行测试的时候，应注意引线对于测试结果的影响。
比如避雷器在进行一次电气设备绝缘试验的时候，使测试的电压维持在75%一毫安下直流电压的电压值，当引线的接头还保留在避雷器上的时候，即使不带其他设备，该电压下的泄漏电流可以达到80微安，而在同样的条件下，拆除引线接头以后，避雷器的泄漏电流仅为20微安。
变电站高压电气设备绝缘在线监测技术探析
变电站高压电气设备绝缘在线监测技术探析随着电力系统的发展，变电站在电能传输和分配中扮演着非常重要的角色。
变电站的高压电气设备是确保电能传输安全和稳定的关键。
在这些设备中，绝缘系统起到了非常重要的作用。
绝缘系统的损坏可能导致设备故障、电弧闪络和意外停电等问题，因此对绝缘系统的监测和维护至关重要。
传统的绝缘监测方法主要依靠周期性的离线检查，这样做存在时间周期长、信息获取滞后和成本高等问题。
为了及时发现和解决潜在的绝缘问题，人们开始研究绝缘在线监测技术。
绝缘在线监测技术通过安装传感器在设备上，实时监测绝缘状态，同时采集和分析相关的数据。
通过综合分析得到的数据，可以判断绝缘系统的健康状态，及时发现和预测潜在的问题，为设备维护和故障预防提供科学依据。
常见的绝缘在线监测技术包括绝缘电阻在线监测技术、微水在线监测技术和超声波在线监测技术等。
绝缘电阻在线监测技术是最常用的绝缘在线监测技术之一。
该技术通过安装绝缘电阻在线监测装置，实时监测设备的绝缘电阻。
当绝缘电阻下降到一定程度时，预警系统会自动报警，提醒运维人员进行维修和更换。
这样可以有效地预防设备故障和事故的发生。
微水在线监测技术是另一种常用的绝缘在线监测技术。
该技术通过安装微水在线监测装置，实时监测设备内部的水分含量。
当设备内部的水分超过设定的阈值时，系统会发出警报，提示运维人员进行处理。
水分是绝缘材料的天敌，在电力设备中存在水分可能导致绝缘强度下降，从而引发故障和事故。
通过微水在线监测技术，可以及时发现和处理设备中的水分问题，保证其正常运行。
变电站高压电气设备绝缘在线监测技术是确保电力系统安全和稳定运行的重要手段。
通过采用绝缘在线监测技术，可以实时监测绝缘系统的状态，提前预警潜在问题，及时进行维护和处理，保证设备的正常运行。
不仅提高了电力系统的可靠性和安全性，而且降低了人力成本和设备维护费用。
在变电站高压电气设备运维中，应积极采用绝缘在线监测技术，提升设备的运行效率和安全性。
变电站电力设备电气绝缘综合在线监测方案设计与研究
质量验检 ，确保 措施 和计划的有效 实施 ，确保 工程质量 目标达到合 同要 求 ；对 于 各 专 业 交 叉 复 杂 的作 业 ，应 提 前 组 织 会 审 作 业 方 案 ， 以免 造 成 安装 返 工 。 严格 执行质量奖惩制度 ，将 责、权 、利相 结合 ，将个人 的经济 利 益与 工程质量挂钩 ，做到重奖 、重罚、奖惩分明，从而调动作业 人员的工作积极性 ，确保作业人 员认真 负责。质安员实行跟班 质量 监督，发现问题及时处理纠正 ，严格上 下工序和交叉的交接 、验收 制度，做到本工程质量不合格不交 接，上工序不符合要求 ，下 工序
Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
机箱上，安装适 合的接 口模块 ，可将各 硬件系统集成至 Ｐ Ｘ Ｉ 总线 中， 在长距离传输当 中， 绝缘模拟 信号会 受干扰 及减退 ，因此，可将 Ｐ Ｘ Ｉ 系 统 放 于 现 场 ，便 于 就 近 在 线 监测 对 象 。 ２ ． ２ 主控 机 系统 设计 在综 合监 测方案中 ，主控机系统 是由交换机、Ｇ Ｐ Ｓ卫星 时钟与 计算机等设备构 成的，对全部 电力设备 的绝缘状 态特征值进行实时 监测 ，并绘制 出相关 的图形数 据。在 线监控系统获取 Ｐ Ｘ Ｉ系统 的绝 缘数据信 息后 ，经数据 库查询 获得 Ｐ Ｘ Ｉ系统新报警阈值与绝缘状态 数据 ，以判断 电气设备 的绝缘状况 。当参量数据超过报警 阈值之后 ， 系统会报警 以提 醒相 关工作人 员进行注 意。在线监控系统也能对任 意 时 间段 中 的某 设 备 绝 缘 参 量 数 据 进 行 查 询 ， 以 绘 制 绝 缘 参 数 趋 势 图，另外 ，监控 系统还 能经网络通信方式 ，对 Ｐ Ｘ Ｉ系统信号 的采集 方 式进 行 转变 ， 实 现 局 域 网 Ｇ Ｐ Ｓ系 统 的对 时 操 作 。 ２ ． ３ 监 测 系 统 的 硬 件 设 计 前置机系统主要包含 Ｐ Ｘ Ｉ总线 的前置单元与设备 智能监测 点， 在 变 电 站 工 作 现 场 附 近 进 行 安 放 ， 让 主 控 机 处 在 变 胆 战集 控 室 内， 对 前置 机 的 监 测 数 据 进 行 管 理 及 查 询 ， 主控 机 具有 打 印机 报 警 功 能 ， 主 控机 对 多 台前 置 机 进 行 管理 时 ， 需 要 接 入 相 应 交 换 机 进 行 以 太 网 的 联 网 通 讯 。综 合 在 线 监 测 系 统 不 能 与 监 测 设 各 相 脱 离 ，在 时 间 方 面应与综合 自动系统 的时钟相 同步 ，把系统操作及监测数据进 行关 联分析，与 Ｇ Ｐ Ｓ卫星时钟进行接入 ，在监测系统 中，还 要设计常规 电源隔离 的变压器与 Ｕ Ｐ Ｓ的不 间断电源 ， 以加 强监测 系统的科学性 。 ２ ． ４ 监测系统 的软件设计 在 Ｐ Ｘ Ｉ总线系统中，变 电站的电力设备进 行多参 量多设备的综 合在线监测 ，并 以即插即用作为主导思想 ，对每种设 备参数的测量
变电站设备绝缘在线监测系统的研究与应用
变电站设备绝缘在线监测系统的研究与应用董武亮(国网河南省电力公司检修公司，河南郑州450000)摘要:通过长期一线高压电器工作数据的统计和分析，对影响高压电器设备在线监测稳定性的因素进行梳理和归类，以更好地对 监测系统做出应急预案和相关专业技术攻关。
关键词:在线监测;变电站;绝缘;介质损耗中图分类号:TM 63文献标识码：BDOI ： 10.16621/j .cnki .issnl 001-0599.2018.04D .1011变电站设备绝缘在线监测发展进程1.1发展背景现代化的发展离不开电力作为支撑，而变电站环节又在电力工作中占有举足轻重的作用。
当下，我国电气市场整体的情况 比较混乱，对于电气的检测系统参差不齐，这直接导致了整个市 场缺乏统一的标准。
设备之间的适配性差直接制约了在线监测 系统的升级。
在线监测作为电气管理中重要的技术手段，主要特点是可 以实现对电气设施运行过程中一些超标元素进行记录和收集， 整个过程只需要传感器即可。
同样，也是因为在大型生产基地， 生产过程使用的都是强电，很容易影响监测系统中一些较弱的 信号，这对于监测系统的运行有较大负面影响。
如何将这部分影 响从整个系统中剥离，保证对运行中绝缘设备进行实时监测，增 加整个电气生产的安全性，成为研究的重点和难点。
1.2研究现状伴随着科技的日益发达以及我国国内现代化工作的不断推 进，大型现代化用电设备对于电网的压力也越来越多高，对于在 线监测系统的要求也越来越高。
在我国对于变电站即时监控设 施的建设工作开展较晚，相关领域的研究进度相对较为缓慢。
近 年来，由于国家政策在一些方面的扶持国内许多企业也投人到 对变电站在线监测系统设备的设计和建造中来，并且也取得了许多可喜的成绩。
对于变电站的即时监控来讲重点就是如何实 现对于每个独立的监控点和控制中心的连接和交互，在此之上 必须认真对整个运行流程进行监测和分析。
在线监测系统与计 算机技术的结合也使得这项工作进人另一个新的模式，现阶段 主要的在线监测系统有2种方案。
电力系统绝缘在线监测系统的研究与应用探析
电力系统绝缘在线监测系统的研究与应用探析摘要：电力能源是石化行业中主要使用的能源类型之一，电力能源的传输离不开相应的电力系统，而电力绝缘将直接影响到系统的稳定运行。
电力系统在线绝缘监测通过自动连续检测，实时掌握和了解被检测设备在带电工作时的绝缘参数，依据大量的数据和曲线分析设备绝缘状态的变化趋势，从变化趋势中寻找危险征兆，从多项检测结果来综合判断运行设备状况，分析结果和数据可直接传输至总变电站后台监控系统，运行监测的综合工况时效性强 , 所测参数值能真实地表征设备的绝缘状况。
本文主要分析变电站设备绝缘在线监测系统的主要构成及其应用意义，积极探索其实际应用策略，并且提出一些具有一定参考价值的建议。
关键词：变电站；在线监测；应用分析引言：当前，炼化企业电气装置多为长周期运行状态，随着电力设备的大容量化、高电压化、结构多样化及密封化，传统的常规停电预防性试验，简易诊断方法已不适应生产运行要求，定期将电气设备停电进行预防性试验变得越来越困难，特别是重要的变电站常常出现超期试验的情况，这对保证电气设备安全稳定的运行留下了一定的隐患。
为解决这个棘手问题，电仪部深度应用在运行电压下对设备的绝缘状态进行检测，在线监测可有效避免盲目的停电试验 , 可在设备出现异常先兆时立即安排检修或更换设备, 从而减少了检修工作的盲目性。
一、变电站设备绝缘在线监测系统的基本概述在电力系统正常运行的过程之中，利用传感技术和传感器设备，实时采集与变电站、电力系统有关的各项数据信息，通过智能信息处理技术，对这些数据信息进行统一的归纳和整理，并且进行科学的分析，最终通过数据传输技术，将数据分析结果，传递给专业的管理部门，这种类型的监测系统被人们称之为变电站设备绝缘在线监测系统。
这种在线监测方式实现了总变至区域变电所系统母线绝缘、支路绝缘、泄漏电流等数据的分钟级监测，为判断电力系统中变压器、电缆、电动机、绝缘子等隐性绝缘问题提供技术支撑。
变电所绝缘在线监测系统研究与应用的开题报告
变电所绝缘在线监测系统研究与应用的开题报告一、选题背景随着我国电力工业快速发展，越来越多的变电所开始投入使用，特别是近年来随着现代化电力设备的普及和智能化程度的提高，变电所在电力系统中的地位和作用也越来越重要。
变电所是电力系统的重要枢纽，负责电力输配电和电能品质控制，事关着电力系统的稳定运行。
可是由于变电所的复杂性和设备种类繁多，造成了在绝缘状况方面的监测和评定显得尤其关键。
绝缘在电力设备中是非常重要的，绝缘失效会导致设备故障，严重的会造成电力系统的瘫痪，对电网的安全带来隐患，造成经济损失和社会负担。
针对变电所绝缘状况的监测成为不可避免的需求。
由于传统的离线监测方式存在监测周期长，维护成本高，监测不准确等问题，变电所绝缘在线监测技术得以应运而生。
二、研究内容本项目将综合运用多种检测手段，研究变电所绝缘在线监测系统的关键技术，包括传感器选择、数据采集、数据分析算法、后期数据处理等方面，以实现对变电所绝缘状况的实时监测和远程管理。
本项目重点研究以下几个方面：（1）绝缘在线监测系统的传感器选择，针对不同变电设备选取不同种类的传感器，以保证数据的准确性和可靠性。
（2）绝缘在线监测系统的数据采集方案，采用现有的网络通信技术，实现数据采集过程中的高速、高效和稳定的传输。
（3）绝缘在线监测系统的数据分析算法，运用机器学习和数据挖掘技术，结合电力系统的专业知识，对数据进行分析和处理，从而实现对变电所绝缘状况的准确评估。
（4）绝缘在线监测系统的软硬件设计，开发适用于变电所的监测设备，实现对变电所绝缘状况的实时监测和远程管理。
三、研究意义随着电力设备的智能化、现代化程度的提高，变电所绝缘在线监测技术将成为电力系统中的重要组成部分。
本项目的研究结论将对现有变电所绝缘在线监测技术提出改进和优化建议，从而使变电所绝缘在线监测技术更加智能、可靠、准确和高效；同时为实现电力系统的安全稳定运行提供重要保障。
四、研究方法本项目将采用实验室模拟和现场实地监测两种方法，通过对模拟实验数据的采集和处理，结合现场实际影响因素的分析，对变电所绝缘在线监测系统进行测试和优化，得出可行的方案并应用于实际生产应用中。
地铁牵引变电所断路器实时在线监测系统研究
地铁牵引变电所断路器实时在线监测系统研究摘要：断路器是地铁牵引供电系统中重要的组成部分，其运行可靠性直接关系到地铁列车稳定运行。
断路器的绝大部分事故源于机械方面的原因，目前，地铁运营单位每年都要投入大量的人力物力对断路器进行定期检修，这种计划性的预防检修盲目性大,费用高, 而且解体拆装容易对断路器造成伤害,降低了利用率和可靠性。
高压断路器合分闸时的各机械参量包含了断路器操动机构机械部分的状态信息,实时准确的监测断路器每次动作时的各机械参量数据,为故障诊断以及状态检修提供了大量的数据依据。
本文是针对断路器的常见故障类型，提出了一种对高压断路器进行在线监测和诊断的方法。
关键词：断路器，在线监测,诊断一、断路器的运行状况断路器是地铁供电系统中最重要的控制和保护设备，它的作用一是：根据供电系统运行的需要，将部分或全部电气设备，以及部分或全部线路投入或退出运行；二是：当供电系统某一部分发生故障时，通过断路器的保护装置将该故障部分从系统中迅速切除，减少停电范围，防止事故扩大，保护系统中各类电气设备不受损坏，保证系统无故障部分安全运行。
目前地铁供电系统中运行的断路器的电气性能相对稳定，由于断路器是非常复杂的电气设备，而且地铁变电所内的运行环境非常恶劣，断路器的劣化涉及到热、电、机械、环境等多方面的因素，在运行过程中仍有故障发生，通过多年的断路器运行维护经验及故障汇总分析，断路器的主要故障有机械动作故障、分支铜排与柜体绝缘失效、主回路温升故障及二次控制回路故障。
现阶段对断路器的检修形式为定期检修和故障检修，为提高断路器运行的可靠性，应通过科技手段使断路器达到状态检修，从而提高工作效率及可靠性。
为此，对地铁牵引变电所断路器实时在线监测系统进行研究。
二、监测系统介绍断路器实时在线监测系统采用分层分布式系统结构。
系统包括分布式监测装置、通信系统、主站系统、远程监控四部分。
图1-1断路器在线监测系统结构图1、分布监测装置分布式监测装置又称下位机，由单片微机系统组成，安装在各监测断路器柜体内，采用先进的传感器技术、无线测温技术实现对断路器的关键点温升、二次元件状态、机械特性的数据采集，并通过通讯系统总线，按照特定的通信规约将数据上传给主站系统。
变电站高压电气设备绝缘在线监测技术分析
变电站高压电气设备绝缘在线监测技术分析摘要：高压电气设备是电力系统中十分重要的设备种类，其运行质量直接影响着电网系统的安全与稳定。
如果高压电气设备绝缘性能出现问题，就会直接影响整个设备的运行工况，甚至引发严重的安全事故。
因此对变电站高压电气设备绝缘在线监测技术及其应用方式进行详细探究，具有十分重要的意义。
关键词：变电站；高压电气设备；绝缘在线监测技术1变电站高压电气设备绝缘在线监测技术原理分析1.1绝缘监测原理变电站高压电气设备绝缘在线监测指的就是通过监测电器设备在运行过程中的电压、电流、局部放电量、介质损耗值以及设备的电容值等等正常信号和异常信号来监测设备的绝缘情况。
之所以能够从信号中监测出设备的绝缘情况的原因主要就是由于现代智能技术的处理，现代智能技术能够很好的将信号转化为反映电器设备绝缘的可视参数，从而对设备绝缘情况进行正确的判断。
目前现代智能技术的处理方式主要有绝缘油在线色谱处理、局部放电量、介质损耗角正切处理和放电位置平铺处理等。
1.2绝缘监测信号的处理在对变电站高压电气设备进行在线监测过程中，信号监测至关重要，但是，在对设备绝缘性能进行监测时，有些脉冲信号比较微弱，因此数据监测难度比较大。
对此，可以采用超宽频电流传感器对信号进行收集，而需要注意的是，通过这种方式所收集的信号可能会有部分杂音，所以在未来的技术发展中，还应该对此进行改进。
2在线绝缘监测系统的应用2.1避雷器绝缘在线监测避雷器在变电站的运行中起着关键的保护作用，对变电站的安全稳定运行具有重要的地位。
避雷器在运行过程中阻性电流的增大会导致损耗的增加，从而造成避雷器的绝缘被击穿。
在传统的检修试验中，主要是通过定期的试验，检测漏电电流的状态，从而判断避雷器的绝缘情况，这种方法效率及其低下，而采用了在线监测技术后，可以24小时对漏电电流进行监测，发现异常，及时报警，为工作人员排除险情赢得时间。
2.2变压器绝缘在线监测在变压器绝缘监测中，要了解变压器绝缘状态的表示方法。
变电站高压电气设备绝缘在线监测技术探讨83
变电站高压电气设备绝缘在线监测技术探讨摘要：随着社会的不断进步，人类的电网容量的需求越来越大，这样就对变电站高压电气设备绝缘在线监测技术提供了更高的要求。
本文先是从变电站高压电气设备绝缘在线监测技术的发展过程出发，接着再分析其原理，最后提出了变电站高压电气设备绝缘在线监测技术的应用，希望可以为变电站高压电气设备绝缘在线监测技术的发展提供一定的借鉴意义，对未来变电站高压电气设备绝缘监控技术发展起到一定的帮助作用。
关键词：变电站高压电气设备；绝缘；在线监测1 变电站高压电气设备绝缘在线监测技术发展概况绝缘设备监测技术是在上个世纪七十年代兴起的，最初的绝缘在线监测技术主要就是使用数据采集和传感器来完成监测的，但是随着社会的不断进步，最初的在线监测技术的速度就跟不上人类的需求，而且监测效果也一般，这样就出现了越来越多的监测方式。
变电站高压电气设备绝缘在线监测技术发展基本上可以划分为以下两个阶段。
1.1 带电测试阶段这一阶段就是最初的在线监测阶段，主要就是使用数据采集和传感器，当时由于技术原因，监测的目的就是单纯的为了不停电对电器设备的某些参数进行监测，并不能够全方位的监测。
在最初的阶段，监测使用的数据采集和传感器基本上都是带电测试仪器，但是这些设备都相对比较简单，测试不能够很全面，灵敏度也相对的较差，一直到后来技术有所发展这种带电测试仪器才被淘汰。
1.2 在线监测阶段从上个世纪九十年代开始，人类的技术发展迅速，尤其是电子计算机的推广使用，这样就给监测提供了更加有效的技术保障，在变电站高压电气设备绝缘的监测上迎来了在线监测阶段，在这一阶段，主要采用的技术就是超声波探测、红外测温、截至损耗值等技术，这样就能够更加全面方便的监测变电站高压电气设备的绝缘问题。
近年来，随着技术的不断进步和发展，在线监测已经实现了自动化。
2 变电站高压电气设备绝缘在线监测技术原理分析所谓电力设备在线监测就是利用传感器技术、计算机技术、电子技术、信号处理以及网络技术等，对正在运行的电气设备绝缘状况进行信号采集，并对其传输数据进行逻辑判断分析，实时地对电力设备运行状态进行监测和诊断。
科技成果——牵引变电所综合在线监测系统
科技成果——牵引变电所综合在线监测系统技术开发单位北京交通大学成果简介牵引变电所是电气化铁道系统的重要工程设施，实现牵引变电所运行状态和电气设备绝缘综合在线监测，不仅是防止设备在运行中突发事故的有效措施，而且是状态检修的技术基础。
为此开发了“牵引变电所综合在线监测系统”。
系统主要功能实时显示系统运行方式、设备二次侧倒送电情况；各断路器、隔离开关、熔断器的通断；各接地线的挂入与拆除情况。
直接在动态主接线图上查阅有关设备和线路的运行电流和电压。
在主接线图上查阅设备绝缘状态，例如：介损因素、油中气体值、泄漏电流等。
自动诊断，对超过“阀值”的设备自动进行报警、登记、打印。
采用拨号上网方式，利用WEB技术，允许授权的多用户进行远程访问。
该系统已经投入到腾格里沙漠地区的牵引变电所进行实际运行，设备经历了夏天42℃的高温，冬天零下30℃的严寒考验，也经历了大自然雷电的考核，运行表明：性能稳定，工作可靠。
技术特点运行状态、运行参数、绝缘特性综合监测，图形、色彩和数据表示直观、明了；监测、报警、查询、管理、打印报告等多种功能集于一体，自动化程度高；具有远方遥测、遥信功能，实时动态内容取代复示终端和GIS的“死”内容；变电所及被监测设备的结构、接线不需要改变，施工方便，运行安全。
主要技术指标可在主接线图上查阅电流和电压的有效值，3次、5次、7次谐波分量。
可在主接线图上查阅有关绝缘状态，包括：变压器套管的泄漏电流、介质损耗因素、等值电容，油中气体综合值、油的泄漏电流、油的实际运行温度、铁芯泄漏电流；断路器的绝缘拉杆泄漏电流、真空度、机械特性；避雷器的泄漏电流；隔离开关支柱的泄漏电流等。
监测参数每10秒取1次数据，每天约250万个实时监测数据保留3天，然后处理后保留。
监测“阀值”可调。
建有1500余个管理文本。
系统设三级权限，分别加密管理。
应用范围铁道供电系统。
市场前景铁道提速，对电气设备及安全供电提出的要求越来越高，状态检修、无人值班的运行方式势在必行，但是，这些以电气设备绝缘在线监测为基础。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第27卷第3期铁道学报V ol.27N o.3 2005年6月JOU R NA L OF T H E CH IN A RA IL WA Y SO CI ET Y June2005文章编号:1001-8360(2005)03-0045-05牵引变电所绝缘在线监测系统的研究与实践李光泽1,2,刘明光1,徐新社2,路延安3,孔中秋3,王连生2(1.北京交通大学电气工程学院,北京100044; 2.兰州铁路局武威南供电段,甘肃武威733009;3.兰州铁路局,甘肃兰州730000)摘要:变电所电气设备的绝缘状态涉及牵引供电系统安全和可靠性,是设备检修的依据。
本文分析了绝缘在线监测的基本原理,设计、研制了牵引变电所绝缘在线监测系统,并投入了实际应用。
两年多的运行情况表明,该装置工作性能稳定,满足现场生产要求,为牵引变电所电气设备实施状态检修和管理自动化创造了必要条件。
关键词:牵引变电所;绝缘;在线监测;实践中图分类号:U224.9文献标识码:AStudy and Practice of On-line Insulation MonitoringSystems for Traction SubstationsLI Guang-ze1,LIU M ing-g uang1,XU Xin-she2,LU Yan-an3,KON G Zhong-qiu3,WANG Lian-sheng2( 1.School of Electrical Engin eering,Beijing Jiaotong University,Beijing100044,C hina;2.W uw ei Electric Pow er Supply S ection,Wuw ei Railw ay Sub-Administration,Wuw ei733009,China;nzh ou Railw ay Administration,Lanz hou730000,China)Abstract:T he insulation states o f equipm ents in traction substations are related to safety and r eliability of rai-l w ay traction pow er sy stems,and also the fo undation of eguipm ent m aintenance.T he basic principles of on-line insulation monitoring ar e analy zed.the o n-line insulation monitoring sy stem fo r tr actio n substatio ns is desig ned. Mor e than tw o year s of application of the desig ned system has show n that the apparatus has stable perform-ance,satisfies site r equirements and facilitates better autom atic m anagement and on-line equipm ent maintenance in tr actio n substations.Key words:traction substation;insulation;on-line monitoring;practice高压电气设备是牵引变电所的主体,这些设备绝缘状态的好坏,直接影响设备的运行可靠性。
目前对电气设备绝缘状态的监测,主要采用每年进行一次的例行预防性绝缘试验[1]。
但是,预防性绝缘试验是在设备停电之后进行的,试验状态的工作条件与运行时的情况有所不同,例如:设备已经不存在运行温度;一些试验结果是在直流电压下取得的。
这些因素造成预防性绝缘试验存在诸多不足,不能完全反映设备的绝缘缺陷[2]。
另一方面,预防性绝缘试验结果只能够说明设备过去和目前的绝缘状态,不能代表设备今后的收稿日期:2004-05-31;修回日期:2004-09-20作者简介:李光泽(1968)),男,甘肃武威人,高级工程师,硕士研究生。
E-mail:dqligz@master03.b 情况。
所以,牵引供电设备虽每年都通过了预防性绝缘试验,但仍然不时发生绝缘事故。
例如:武威南供电段管辖的安远镇变电所212馈线断路器的静触头支持绝缘子在1999年5月15日经预防性绝缘试验合格,但运行至2000年3月22日发生了击穿;郭家窑变电所110kV系统高压室2#进线B相充油套管2000年5月17日的预防性绝缘试验项目全部合格,却在2000年10月28日发生击穿;郭家窑变电所1999年5月15日运行中的27.5kV避雷器发生击穿、爆炸。
由此可见,牵引变电设备的预防试验结果不能完全反映设备在运行状态下的绝缘特性,为了保证牵引供电的安全可靠,对牵引供电设备进行绝缘在线监测是必要的。
1绝缘在线监测的对象和内容牵引供电设备进行绝缘在线监测时,项目实施的基本要求是:不得改变被监测设备或部件的原有结构、接线方式,不能影响有关保护和控制电路的正常工作。
根据现有的技术条件和手段,应对牵引变电所的主变压器、高压断路器、避雷器、绝缘子等,进行以下项目的在线监测研究和实践。
1.1绝缘介质损失tg D值监测电气设备绝缘介损tg D值是检测设备绝缘受潮、劣化等状态的重要指标,是铁道部规程[1]规定的预防性绝缘试验主要项目之一。
图1为绝缘介损tg D值的物理模型。
根据图1模型可以得到绝缘介损tg D值数学表达式tg D=I RI C=U/R PU X C P=1X C P R P(1)从图1的电压U与电流I的相量关系也可以得到tg D=tg(P2-U)(2)式中,U为电压U与电流I之间的夹角,即功率因数角。
尽管绝缘介损tg D值数值很小,测试相当困难,但式(2)从理论上提供了通过测量电压U与电流I之间的功率因数角U来获取tg D的途径。
在牵引变电所为了实现在线监测某台设备的某一相位的绝缘介损tg D值,可以从相关的电压互感器低压侧提取电压信号,从被监测设备的接地处提取泄漏电流信号(如图2所示),通过电压、电流信号的相位比较就能够得到功率因数角U,从而计算出绝缘介损tg D值。
影响绝缘介损tg D值在线监测精度的因素主要有空间电磁干扰与采样的电压互感器和电流互感器的角差。
对空间电磁干扰,采用屏蔽、滤波及将信号就地转换成数字信号再进行传输的措施。
正常设备的绝缘介损tg D值是一个相当稳定的值,设备绝缘发生劣化需要一定时间,因此,绝缘介损tg D值在某一小段时间$t 内是一个常数或者变化缓慢的数值。
所以,在计算机数据处理中,可以设置考核时间小段$t=n min,对按微秒采集的在大量数据中剔除个别异常数据,完全不影响绝缘介损tg D值的计算与监测。
采样的电压互感器和电流互感器造成的角差,取决于器件本身,在一定范围内是一个常量。
对此按信号幅值大小进行线性分段、预先校正,就可消除互感器的角差影响。
从式(2)可见,互感器的比差不影响绝缘介损tg D值的计算。
1.2绝缘油中气体监测绝缘油的色谱分析是监测变压器早期故障比较成熟的方法,也是规程[1]规定的必测项目。
但绝缘油色谱分析受取样过程、试验仪器、操作人员水平等多种因素的影响,对同一个油样,用不同的试验仪可能测出不同的结果;不同的试验人员也可能测出不同的结果。
绝缘油在线监测是用同一测量设备连续进行检测,可以避免上述问题。
考虑到绝缘油色谱分析所用传感器的价格太贵,在工程上实施在线监测绝缘油的综合气体,当监测值超标时,再进行全面的绝缘油色谱分析,这样既可达到对绝缘油中气体进行在线监测的目的,又可以降低工程造价。
绝缘油综合气体在线监测设备的关键器件是传感器,该传感器是由具有良好透气性能的聚四氟乙烯材料为滤膜、并带有气室空腔的渗透式传感器。
该传感器安装于油枕通道的瓦斯继电器处,让油中所溶解的气体在上升过程中经透气膜透析到气室里。
气室中的气敏元件改变检测电桥的阻抗,从而可输出电气信号。
图3所示为绝缘油溶解气体在线监测装置原理框图。
传感器模块量程为0~2000@10-6,透气平衡响应时间1h。
输出的每一个电压信号,均代表H2、CO、C2H2、C2H44种气体浓度的加权代数和。
该信号经46铁道学报第27卷光耦隔离、A/D 变换为数字信号,由8098单片机控制,定时采集和传输数据。
按传感器透气膜两边气体浓度平衡所需要的响应时间,定期排出传感器气室里的已测气体,以便进行下一轮油气透析、采样。
数据缓冲模块的功能是将信号排队,依次送入8098单片机进行处理。
8098单片机作为智能化油气采样现场装置的信息处理核心,其主要特性为:CPU 具有16位,累加器232个,采用高级语言编程,运算速度快;中断源20多个,具有2个16位定时器,全双工串口通信,4路10位A/D 转换通道,64KB 外部存储空间。
8098单片机输出的编码信号,经过通信模块进入计算机数据库,然后采用专家系统诊断,重点考察气体总量是否超标及单位时间内气体的相对产气率,并与预设/阈值0进行比较,对超过/阈值0的情况进行报警。
1.3 绝缘泄漏电流监测绝缘泄漏电流是反映绝缘特性最灵敏的指标之一,在线监测的关键是专用微电流传感器。
微电流传感器分无源式和有源式2种,前者是基础,后者是在前者的基础上附加了一个放大器。
无源微电流传感器结构及等值电路如图4所示,当忽略线圈杂散电容C s 、线圈电阻R s 时,传递函数为[2]H (s)=Rw(3)式中,w 为线圈匝数;R 为负载电阻。
由此可见,传输函数与频率无关,响应灵敏度仅与线圈匝数、负载电阻有关,适合进行较宽频率范围的小电流测量。
影响泄漏电流监测精度的主要因素是电流传感器。
微电流传感器需采用磁导率极高、损耗极小的铁心材料。
本研究中应用的铁心材料为超微晶材料,其主要特性如表1所示。
牵引变电所中需要监测绝缘泄漏电流的对象主要有以下一些设备及部件:(1)高压套管泄漏电流,可在套管末屏接地端提取信号。
(2)主变压器的铁心绝缘反映了变压器高压与低压之间电磁能转换的正常与否、涡流大小、铁心温度等特性,监测铁心泄漏电流可以估计铁心绝缘状况。
表1 超微晶铁心磁材料参数饱和磁感应强度B s /T 初始磁导率L 0/(L H #m -1)最大磁导率L /(L H #m -1)居里温度/e密度/(kg #m -3)1.254@104~8@10460@1045707.25(3)断路器绝缘拉杆容易受潮,在拉杆与地接近的电位端安装传感器。